JPH06148543A - 光ビーム走査光学系 - Google Patents
光ビーム走査光学系Info
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- JPH06148543A JPH06148543A JP30217292A JP30217292A JPH06148543A JP H06148543 A JPH06148543 A JP H06148543A JP 30217292 A JP30217292 A JP 30217292A JP 30217292 A JP30217292 A JP 30217292A JP H06148543 A JPH06148543 A JP H06148543A
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Abstract
ビーム以外の光が受光素子に入射することを簡単な構成
で確実に防止すること。 【構成】 SOSセンサ30の前段には集光レンズ31
がハウジング10に形成した保持部材14,14,15
に挟着、保持されている。保持部材15は円弧状の遮光
部15aを有し、この遮光部15aによって集光レンズ
31のエッジ部に入射するレーザビームが遮光される。
また、センサ30はハウジング10に形成した筒部12
の開口端部に位置し、筒部12のビーム入口側にはビー
ムを規制するスリット17がビームの走査方向Bと直交
する方向に形成されている。
Description
詳しくは、光源から一方向に放射された光ビームを偏向
手段にて一平面上に偏向走査し、画像を読み取ったり、
書き込むための光ビーム走査光学系に関する。
は、主にレーザプリンタの感光体への画像書き込みヘッ
ドとして使用されている。従来のプリントヘッドにおい
て、ポリゴンミラーで偏向走査されたレーザビームの各
走査ラインでの印字開始位置は、印字画角の先端部分の
レーザビームを感光体へ向かう主光路から分岐させてS
OSセンサへ導き、この検出信号に基づいて同期させて
いた。SOSセンサの直前にはレーザビームの集光レン
ズが設置され、この集光レンズは安価で生産性のよい樹
脂製レンズが用いられている。樹脂製の集光レンズはレ
ンズ部とその周囲のホルダ部とが一体的に成形されてい
る。
ズ部のエッジ部分でレーザビームが乱反射や乱屈折して
SOS信号を検出するには正しくない画角のレーザビー
ムがSOSセンサに入射する不具合を生じていた。その
場合には、印字開始位置がずれたり、SOS信号が2回
検出された状態となって画像エラーが発生するおそれが
あった。そのため、余分なレーザビームの入射を制限す
るためのスリットを設ける対策が知られている。しか
し、スリット部材を別途設けると、部品点数や組立て工
数が増加することとなる。
的は、外部の光や乱反射光、乱屈折光等の正規の光ビー
ム以外の光が受光素子に入射することを簡単な構成で確
実に防止できる光ビーム走査光学系を提供することにあ
る。以上の目的を達成するため、本発明に係る光ビーム
走査光学系は、偏向走査された光ビームを受光する受光
素子と、この受光素子に入射する光ビームを受光素子上
に集光するための集光レンズと、この集光レンズを保持
する保持部材と、光学系の各部品を取り付けるためのハ
ウジングとを備え、前記保持部材は前記ハウジングに一
体的に形成されると共に、前記集光レンズのエッジ部に
入射する光ビームを遮光する遮光部を有する。この遮光
部によってエッジ部への光ビームの入射がカットされ、
エッジ部での乱反射光や乱屈折光が受光素子へ入射する
ことが防止され、正規の光ビームのみが受光センサに入
射することとなる。遮光部は集光レンズの保持部材に形
成されるため、部品点数や組立て工数が増加することは
ない。
は、ハウジングの受光素子取付け部分に、光ビームが受
光素子へ入射するための光ビーム導入用筒部を形成し
た。この筒部によって外部のゴミやホコリが受光素子に
付着するのを防止すると共に外部からの光の侵入が防止
される。さらに、筒部によって正規の光ビーム以外の乱
反射光等を吸収し、外部に漏れることを防止する。
は、ハウジングの受光素子取付け部分に、受光素子へ入
射する光ビームを規制するスリットを光ビームの走査方
向と略直交する方向に設けた。即ち、スリットは光ビー
ムの走査方向に対してはその幅が狭く、この狭い幅によ
って正常な光ビームのみが受光素子へ入射するようにな
る。一方、スリットは走査方向と略直交する方向には大
きく形成されている。光ビームの走査ラインは走査方向
と直交する方向に調整され、かつ、この方向にずれる可
能性がある。このようにずれた光ビームでもスリットの
長手方向の範囲内であれば確実にスリットを通過するこ
とができる。
施例につき、添付図面を参照して説明する。以下に示す
実施例は本発明をレーザプリンタの感光体に対する画像
書込み用のプリントヘッドとして適用したものを示す。
図1、図2、図3において、プリントヘッドは、概略、
樹脂材から一体的に成形したハウジング10と、光源ユ
ニット20と、印字開始位置検出用センサ30(以下、
SOSセンサと記す)と、ポリゴンミラー45と、トー
リックレンズ50と、トロイダルミラー53とで構成さ
れている。
ームは、平面ミラー40で反射され、シリンドリカルレ
ンズ41を透過してポリゴンミラー45へ入射する。ポ
リゴンミラー45は外周部に四つの反射面を有し、モー
タ46によって矢印a方向に一定の速度で回転駆動され
る。従って、レーザビームは回転するポリゴンミラー4
5の各反射面によって等角速度で一平面内で偏向走査さ
れる。走査されたレーザビームは、トーリックレンズ5
0を透過し、平面ミラー51,52で反射され、さらに
トロイダルミラー53で反射され、ガラス板54を透過
して感光体ドラム110上で結像する。感光体ドラム1
10は矢印c方向に回転駆動され、矢印b方向へのレー
ザビームの主走査と、矢印c方向への感光体ドラム11
0の回転(副走査)によって感光体ドラム110上に画
像が静電潜像として形成される。
たレーザビームのうち主走査方向先端部のレーザビーム
は、平面ミラー51で反射された後、平面ミラー35で
反射され、集光レンズ31を介してSOSセンサ30へ
入射する。そして、SOSセンサ30でのレーザビーム
の検出信号に基づいて感光体ドラム110上への1走査
ラインごとの印字開始位置が決められる。
光源としてのレーザダイオード、光量モニタ用のフォト
ダイオード及びレーザビームを集光するコリメータレン
ズ(いずれも図示せず)を内蔵したもので、回路基板2
5上に固定されている。また、SOSセンサ30は回路
基板25上に固定されている。基板25にはレーザダイ
オードの駆動回路(図示せず)が搭載され、SOSセン
サ30の出力部はこの基板25上で駆動回路と電気的に
接続されている。
本実施例においては、SOSセンサ30への入射ビーム
は、二つのミラー51,35によって光路を折り曲げら
れ、光源ユニット20からの出射ビームと平行な状態で
SOSセンサ30へ入射する。即ち、入射ビームはその
光軸がSOSセンサ30の受光面に対して垂直に入射す
ることとなり、入射ビームの光軸とSOSセンサ30の
光軸とが一致し、入射ビームの光量、スポット径が安定
する。従って、SOSセンサ30からの出力信号も安定
化することとなる。また、光源ユニット20とSOSセ
ンサ30とが一つの基板25上に取り付けられているた
め、構成が簡単であり、取付け作業及び位置調整作業も
容易である。また、SOSセンサ30からの出力信号が
基板25上のプリント配線によって光源ユニット20の
駆動回路に出力されるため、リード線で接続する構造に
比べて出力信号への外部ノイズの侵入が極めて少なくな
り、ノイズ対策を考慮する必要がなくなる。
ザビームを集光するための集光レンズ31及びその取付
け構造について説明する。図4に示すように、集光レン
ズ31は球面レンズ部31aとその周囲のホルダ部31
bとで構成され、樹脂材にて一体的に成形されている。
一方、ハウジング10には集光レンズ31の保持部材1
4,14,15が、ハウジング10の内部に突設されて
いる。保持部材14,14に対して保持部材15が向き
合い、保持部材15は円弧状の遮光部15aを有してい
る。また、保持部材14,15の間の床面には小突起1
6,16が突設されている。集光レンズ31はホルダ部
31bを保持部材14,14の突条部14a,14aと
保持部材15との間に圧入することにより固定される。
ホルダ部31bには小突起31cが形成されており、ホ
ルダ部31bの背面が突条部14aに圧接すると共に、
小突起31cが保持部材15の背面に圧接することによ
り、球面レンズ部31aが光軸方向に位置決めされる。
また、ホルダ部31bの下面31dが小突起16,16
上に当接することにより、球面レンズ部31aが高さ方
向に位置決めされる。さらに、球面レンズ部31aの幅
方向の位置決めは、下部の突片31eが小突起16,1
6の間に嵌合することで行われる。
5に取り付けた状態を示す。この状態において、保持部
材15の遮光部15aは球面レンズ部31aの下縁部分
を覆う。レーザビームは矢印Bで示す方向にレンズ部3
1aを走査する。従って、レンズ部31aのエッジ部E
で乱反射、乱屈折が生じやすいが、このエッジ部Eには
遮光部15aが位置し、レーザビームが遮光される。従
って、エッジ部Eで乱反射、乱屈折が生じることはな
く、SOSセンサ30へは正常なレーザビームのみが入
射することとなる。
E’で乱反射、乱屈折が生じることとなるが、SOS信
号の検出はセンサ30への入射開始点を基準にしている
ため、走査方向Bの上流側のエッジ部Eでのレーザビー
ムの拡散を防止すれば十分である。以上の効果を得るた
め、遮光部15aの半径Rは、レンズ部31aの直径D
1と有効径D2(図6参照)との間で、 D2≦2・R<D1 の関係を満足すればよい。
との間に設けられた遮光手段ついて説明する。図4、図
6に示すように、ハウジング10の外壁には遮光用筒部
12が突設され、SOSセンサ30は回路基板25に取
付けられた状態で筒部12の開口端部中心部に位置す
る。即ち、筒部12は回路基板25で蓋をされた状態と
なり、SOSセンサ30への外光の侵入が防止される。
また、筒部12はゴミやホコリがSOSセンサ30の受
光面に付着するのを防止すると共に、レーザビームが外
部に漏れるのを防止する。
ズ31とSOSセンサ30との間には、スリット17が
形成されている。このスリット17はレーザビームの走
査方向Bと直交する方向に延在している。換言すれば、
スリット17は走査方向Bに対してはその幅が狭く、こ
の狭い幅によって正常なレーザビームのみが受光素子へ
入射することとなる。一方、スリット17は走査方向B
と直交する方向には大きく形成されている。レーザビー
ムの走査ラインは前述のミラー35の傾斜角度を変更す
ることにより調整される。この調整は走査ラインが走査
方向Bと直交する方向に変位させることにより行われ
る。また、ミラー51,35等の取付け誤差で走査ライ
ンがずれる場合もあるが、このとき、走査ラインは走査
方向Bと直交する方向にずれる。従って、スリット17
が走査方向Bと直交方向に延在していれば、走査ライン
がずれた場合でもレーザビームはスリット17を通過す
ることができる。なお、レーザビームが集光レンズ31
の中心から多少ずれても、レンズ31は球面レンズにて
構成されているため、SOSセンサ30の受光面へは適
切に集光されることとなる。
Sセンサ30に入射する有効域以外の拡がり部分をカッ
トするように設定する。即ち、図6に示すように、集光
レンズ31とSOSセンサ30との距離をL1、集光レ
ンズ31とスリット17との距離をL2、集光レンズ3
1の直径をD1、その有効径をD2とすると、スリット
幅dは次式の範囲となる。
の正常なビームがS0Sセンサ30に入射する。集光レ
ンズ31のエッジ部で生じた拡散光B1はスリット17
を通過することはできない。また、スリット17を通過
した拡散光B2はSOSセンサ30へ入射することな
く、筒部12の内壁面で吸収されてしまう。筒部12の
内壁面はレーザビームを吸収可能な塗装等の処理が施さ
れている。
1の保持部材15に遮光部15aを設けること、筒部1
2及びスリット17を設けることによって、外光、乱反
射光や乱屈折光がカットされ、正常で有効なレーザビー
ムのみがSOSセンサ30に入射し、印字開始位置を正
確かつ確実に検出することができる。なお、本発明に係
る光ビーム走査光学系は前記実施例に限定するものでは
なく、その要旨の範囲内で種々に変形することができ
る。
ユニット20と共に回路基板25に設けられている必要
はなく、専用の基板に設けられていてもよい。
るプリントヘッドを示す。
面図。
面図。
立面図。
断面図。
Claims (3)
- 【請求項1】 一方向に放射された光ビームを偏向手段
で一平面上に偏向走査する光ビーム走査光学系におい
て、 偏向走査された光ビームを受光する受光素子と、 前記受光素子に入射する光ビームを受光素子上に集光す
るための集光レンズと、 前記集光レンズを保持する保持部材と、 光学系の各部品を取り付けるためのハウジングとを備
え、 前記保持部材は前記ハウジングに一体的に形成されると
共に、前記集光レンズのエッジ部に入射する光ビームを
遮光する遮光部を有すること、 を特徴とする光ビーム走査光学系。 - 【請求項2】 一方向に放射された光ビームを偏向手段
で一平面上に偏向走査する光ビーム走査光学系におい
て、 偏向走査された光ビームを受光する受光素子と、 前記受光素子及び光学系の各部品を取り付けるためのハ
ウジングとを備え、 前記ハウジングの受光素子取付け部分に、光ビームが受
光素子へ入射するための光ビーム導入用筒部を形成した
こと、 を特徴とする光ビーム走査光学系。 - 【請求項3】 一方向に放射された光ビームを偏向手段
で一平面上に偏向走査する光ビーム走査光学系におい
て、 偏向走査された光ビームを受光する受光素子と、 前記受光素子及び光学系の各部品を取り付けるためのハ
ウジングとを備え、 前記ハウジングの受光素子取付け部分に、受光素子へ入
射する光ビームを規制するスリットを光ビームの走査方
向と略直交する方向に設けたこと、 を特徴とする光ビーム走査光学系。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP30217292A JP3287033B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 光ビーム走査光学系 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP30217292A JP3287033B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 光ビーム走査光学系 |
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JP30217292A Expired - Fee Related JP3287033B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 光ビーム走査光学系 |
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1992
- 1992-11-12 JP JP30217292A patent/JP3287033B2/ja not_active Expired - Fee Related
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